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【方案分享】展厅智能讲解：基于BLE蓝牙Beacon的自动讲解触发技术实现

让观众靠近展品即可自动弹出讲解页面，是智能展厅的核心功能之一。本文将从软硬件技术、BLE Beacon原理、微信小程序实现、优劣对比与拓展方案五个维度，系统讲解“靠近展台自动讲解”的整体技术实现方案。

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一、需求背景与技术方案概览

在智慧博物馆、数字展厅、沉浸式文旅空间中，传统讲解方式（人工讲解器、扫码语音等）面临以下痛点：

• 观众需主动扫码，交互繁琐；
• 多人同时讲解时体验打架；
• 难以做到自动化、无感知触发。

为此，我们提出以下需求：

当观众持手机靠近某个展台，手机中的小程序能自动感知并弹出该展品讲解页面，支持语音播放、图文讲解等功能，提升参观体验。

该功能需要一整套软硬件协同系统实现，主要组成如下：

类型	技术方案
硬件感知	BLE Beacon（蓝牙信标）
手机端接收	微信小程序 + BLE蓝牙接口
通信协议	iBeacon 格式广播（UUID + Major + Minor）
距离估算	信号强度 + Accuracy 计算
内容管理	展品内容与 Beacon ID 绑定映射表
UI交互	小程序自动跳转 / 弹窗提示
可拓展	后台CMS + 数据分析 + 多语言支持

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二、核心技术详解：BLE 蓝牙信标定位

2.1 什么是 BLE？

BLE（Bluetooth Low Energy）是蓝牙4.0规范后引入的一种低功耗通信协议，广泛应用于物联网、可穿戴设备、信标广播等场景。其特点包括：

• 极低功耗（年级续航）；
• 支持周期性广播（无需配对）；
• 适合近距离感知场景。

2.2 什么是 Beacon？

Beacon 是一种 BLE 设备，它周期性地向周围广播特定格式的数据包，移动设备通过扫描这些广播，即可识别当前位置或所处区域。

常见的 Beacon 协议：

协议	提出者	特点
iBeacon	Apple	广播固定结构（UUID + Major + Minor），安卓/iOS兼容好
Eddystone	Google	可广播 URL、TLM、UID 等多种格式
AltBeacon	Radius Networks	开源协议，通用性强

本方案中采用最广泛支持的 iBeacon 协议。

2.3 iBeacon 广播数据结构

iBeacon 协议规定了广播数据的标准结构：

| UUID (16字节) | Major (2字节) | Minor (2字节) | Tx Power (1字节) |

• UUID：通常代表整个展厅或博物馆的统一标识；
• Major：可用于分区，如不同展馆或楼层；
• Minor：用于精确标识具体展台或展品；
• Tx Power：用于距离估算，指设备1米处的信号强度。

通过 Minor 与展品数据库绑定，即可感知用户靠近的是哪一件展品。

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三、微信小程序实现Beacon扫描与自动讲解

3.1 小程序 BLE 能力支持

微信小程序提供了以下 BLE 接口：

接口	说明
wx.openBluetoothAdapter()	初始化蓝牙模块
wx.startBeaconDiscovery()	启动 Beacon 扫描
wx.onBeaconUpdate()	接收到 Beacon 广播时触发
wx.stopBeaconDiscovery()	停止扫描

小程序支持在前台运行时持续监听附近 Beacon 广播，判断是否靠近某展品。

3.2 展品映射配置（/config/exhibits.js）

module.exports = {
  "1001": {
    id: "1001",
    name: "青铜器·鼎",
    audio: "https://example.com/audio/qingtong_ding.mp3",
    image: "https://example.com/images/qingtong.jpg",
    desc: "商代青铜鼎，是礼器文化的代表。",
  },
  "1002": {
    id: "1002",
    name: "汉代陶俑",
    audio: "https://example.com/audio/taoyong.mp3",
    image: "https://example.com/images/taoyong.jpg",
    desc: "用于随葬的汉代陶俑，体现当时风俗。",
  },
};

3.3 扫描逻辑封装（/utils/beacon.js）

const exhibits = require('../config/exhibits');

let lastTriggeredMinor = null;

function startScan(onExhibitFound) {
  wx.openBluetoothAdapter({
    success() {
      wx.startBeaconDiscovery({
        uuids: ["FDA50693-A4E2-4FB1-AFCF-C6EB07647825"],
        success() {
          wx.onBeaconUpdate((res) => {
            if (res && res.beacons && res.beacons.length > 0) {
              const nearest = res.beacons.reduce((a, b) => a.accuracy < b.accuracy ? a : b);
              const minor = nearest.minor.toString();

              if (minor !== lastTriggeredMinor && nearest.accuracy < 2 && exhibits[minor]) {
                lastTriggeredMinor = minor;
                onExhibitFound(exhibits[minor]);
              }
            }
          });
        }
      });
    }
  });
}

module.exports = { startScan };

3.4 页面调用与跳转（/pages/index/index.js）

const beacon = require('../../utils/beacon');

Page({
  onLoad() {
    beacon.startScan((exhibit) => {
      wx.showModal({
        title: "发现展品",
        content: `靠近展品「${exhibit.name}」，是否进入讲解？`,
        success(res) {
          if (res.confirm) {
            wx.navigateTo({ url: `/pages/detail/detail?id=${exhibit.id}` });
          }
        }
      });
    });
  }
});

3.5 展品讲解页播放音频（/pages/detail/detail.js）

const exhibits = require('../../config/exhibits');

Page({
  onLoad(options) {
    const exhibit = exhibits[options.id];
    this.setData({ exhibit });

    this.audio = wx.createInnerAudioContext();
    this.audio.src = exhibit.audio;
    this.audio.play();
  },

  onUnload() {
    if (this.audio) {
      this.audio.stop();
      this.audio.destroy();
    }
  }
});

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四、BLE Beacon 部署实践与技巧

4.1 硬件选型建议

品牌	电池续航	信号范围	配置方式
Minew	1-2年	30米	APP / USB
Kontakt.io	3年	50米	Web配置
AprilBeacon	6个月	20米	简单配置

建议选择带电量指示的工业级 Beacon，确保稳定性。

4.2 部署位置建议

• 每个展台布设 1 个 Beacon；
• Beacon 放置高度建议为 1.2-1.5 米；
• 保持无遮挡、避免金属反射干扰；
• Beacon UUID 统一，使用 Minor 区分展品编号。

4.3 距离精度控制技巧

BLE信号受环境影响较大，采用以下方式优化体验：

• 设定触发精度阈值，如 accuracy < 2 米;
• 使用 Tx Power 精确校准每个 Beacon；
• 定时重置 lastTriggeredMinor，避免误触；
• 可搭配 RSSI 平滑滤波算法提升精度。

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五、优缺点分析与拓展建议

优点

• 低功耗、部署简单：Beacon 电池寿命长，安装维护成本低；
• 自动感知，无需扫码：提升用户沉浸体验；
• 强扩展性：可结合CMS、大数据分析等后台系统；

缺点

• 定位精度有限：受信号干扰，非厘米级定位；
• 需用户打开蓝牙并授权；
• Beacon 电池需周期更换；

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六、拓展方案与可升级方向

方向	描述
内容CMS后台	管理展品信息、Beacon配置、音频图片等
多语言讲解	自动根据系统语言切换语音/文字
后台行为统计	统计观众停留时长、访问轨迹
多人讲解优化	引导游客间隔参观，避免设备干扰
UWB升级方案	若需亚米级定位，可探索 UWB/视觉定位

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七、总结

本文讲解了展厅智能讲解系统中，基于 BLE Beacon 与微信小程序的自动触发讲解技术，从原理、协议结构、代码实现、部署技巧到优劣对比，为智能展馆提供了实用的技术路径。

这种“靠近即讲解”的方式，未来还可拓展到智慧零售、智慧校园、工业巡检等多个领域。